JPH04158511A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は基板処理装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、半導体製造工程のパターン形成工程では、半
導体基板の処理として例えば、半導体基板（半導体ウェ
ハ）にレジスト塗布を行なう前にレジストとウェハとの
密着性を向上させるためアドヒージョン処理を行ったり
、レジスト塗布して露光後、現像を行う前にフォトレジ
ストパターンの変形を軽減するため定在波除去ベークを
行ったり、あるいは現像後フォトレジスト膜中又は表面
に残留した現像液、リンス液を蒸発除去し、フォトレジ
ストの硬化及びウェハとの密着強化を行うためポストベ
ーク等を行っている。これらの処理を行なう装置として
例えば、内部に抵抗発熱体を設置されたホットプレート
と呼ばれる熱板上にウェハを載置して加熱するベーキン
グ装置がある。

このベーキング装置にはウェハとホットプレートとを密
着させて行うコンタクトベークと、ウェハとホットプレ
ート間に熱効率が低下しない程度の僅かな間隙を持たせ
て行うプロキシミティベークとがある。プロキシミティ
ベークはウェハの裏面にゴミ等の付着するのを防止でき
るため多用されている。これらのベーキング装置のホッ
トプレートにはウェハとホットプレート間に僅かな間隙
を保持してウェハを支持できるようにホットプレート表
面から僅かに突出するように例えば小球が埋設されてい
る。また、ホットプレート上にウェハを搬送するため、
ホットプレートに例えば３ケ所貫通孔を設け、この貫通
孔にそれぞれ支持ピンを挿入し、支持ピンとホットプレ
ートとを相対的に移動してホットプレート上からウェハ
を上昇させホットプレート上面とウェハ下面との間に間
隙を設ける。そして、この間隙に自動搬送装置の搬送ア
ーム等を挿入させウェハの搬送を行っている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、このようなベーキング装置においては、
搬送アームで支持ピン上に搬送されたウェハをホットプ
レート上に載置する際、ホットプレート上にウェハが載
置される瞬間に位置ずれが生じやすかった。また、熱処
理後支持ピンでウェ′ハを支持し持上げる際、ウェハと
ホットプレートの間隙が０．１〜０．２ｍｍと殆ど接触
するかしないかのような状態から持上げるため、ウェハ
がホットプレートに密着した状態になって取りにくくな
っていたり、また、ホットプレートに設けられた支持ピ
ンの貫通孔から上方に気体流が生じるため、ウェハが支
持ピンに支持される瞬間に反動により横方向に位置ずれ
が生じやすかった。特に処理後の搬出時に位置ずれが生
じると、搬送アームかウェハを保持し損ねたり、また正
規位置からずれた状態で保持したりする。そのため搬送
中にウェハが他の構造物と接触して破壊したり、次工程
においてウェハの位置決めが行えなくなる等の問題があ
った。そのため、本出願人によりホットプレートにガイ
ドピンを設け、ガイドピンに導かれる位置にウェハを載
置するようにしたものも開発された。しかし、ガイドピ
ンを設けるためにはウェハの外径に相応した位置に、ガ
イドを起立させるための孔をホットプレートに穿孔しな
ければならなかった。ホットプレートに穿孔を設けるの
は加工が困難であり、また加工精度は満足のいくもので
はなく、ガイドの位置精度によるウェハの位置決め精度
は高精度に行なえなかった。しかも外径の異なるウェハ
に対応できるようにするためには、ホットプレート上に
多数の穿孔を設ける必要があるため、熱分布が不均一と
なり均一な熱処理を行うためには好ましいものではなか
った。

本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであ
って、正規の定位置で均一な処理条件で基板処理を行い
、しかも基板搬送時にも位置ずれか生じないため、搬送
中に他の構造物に接触して基板が破損したすせず、従っ
て歩留りのよい製造を行うことができる基板処理装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の基板処理装置は、
被処理基板が載置される基板載置台と、前記基板載置台
を貫通して設けられる複数の支持ピンとを備え、前記基
板載置台と前記支持ピンとを相対的に上下動させること
により前記被処理基板を支持可能に構成された基板処理
装置において、前記基板載置台の前記被処理基板載置面
に前記被処理基板の位置ずれを修正するガイドを設けた
ものである。

［作用］ 本発明の基板処理装置では、基板載置台の載置面に被処
理基板の位置ずれを修正するようにガイドが設けられる
。従って、基板載置台に設けられた貫通孔に挿入され、
被処理基板を支持して基板載置台と相対的に上下動する
支持ピンが基板載置台と相対的に上下動する際、基板が
横方向に位置ずれを起こした場合でも、ガイドにより自
動的に所定位置になるよう位置が修正される。前記ガイ
ドにより被処理基板は所定の位置に位置決めされて載置
台上に載置され、また載置台上から支持ピンに支持され
る際も位置がずれることなく支持される。そのため、均
一な熱処理を行い、正規の位置で搬送できるため、搬送
中に破損等が生じることがなく歩留りのよい製造を行う
ことができる。

［実施例］ 本発明の基板処理装置を半導体製造工程のアドヒージョ
ン処理装置に適用した一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図に示すように、アドヒージョン処理装置１には被
処理基板であるウェハ５を載置する基板載置台として抵
抗発熱体（図示せず）を内蔵したホットプレート２が備
えられている。ホ・ソトプレート２は垂直駆動機構３に
接続されて上下動可能になっている。尚、第１図ではホ
ットプレート２は最下位置に設定されている。このホ・
ソトブレート２には複数例えば３ケ所に直径５ｍｍの貫
通孔４が設けられ、この貫通孔４にはウエノ＼５を支持
する例えばセラミック製の支持ピン６が挿入されている
。ホットプレート２の周縁部には上面に０リング７を配
設されたフランジ８が設けられ、またホットプレート２
が最上位に上昇された時、このフランジ８にＯリング７
を介して押圧されるホ・ソトプレート２の蓋体９がホッ
トプレート２上方に設けられる。この蓋体９にフランジ
８の０リング７が押圧され、ウェハ５の気密な処理室が
形成されるようになっている。ホットプレート２の下部
には図示しない真空ポンプ等に接続された伸縮自在のベ
ローズ１０が気密に設けられ、またフランジ８の上面及
びベローズ１０内に開口を有する真空排気路１１が設け
られ、ウエノ＼５が所望の程度の真空下で処理されるよ
う減圧可能となっている。

また、図示はしないが処理室にウェハのアドヒージョン
処理を行うＨＭＤＳ蒸気を供給するＨ　Ｍ　ＤＳ供給系
が設けられる。

このようなアドヒージョン処理装置１のホットプレート
２には第２図に示すように、ウェハ５の周縁部を取囲む
ように例えばテフロン製またはＳＯ３製で表面をタフラ
ム処理した環状体１３が設けられる。環状体１３はウェ
ハ５の外径に対応した内径ａを有し、内径面１４にはウ
ェハ５の位置すれを修正するための突起１５が複数ケ所
例えば６ケ所設けられる。突起１５は例えばテフロンあ
るいはセラミックから構成され、ウェハ５の外周との間
隙が０．１〜０．２ｍｍとなるよう一部を環状体１３か
ら突出して環状体１３に埋設される。突起１５の一部を
環状体１３から突出して設けるには、例えば環状体１３
に突起１５の形状に対応した凹部を形成し、この凹部に
突起１５を埋設する。

環状体１３に埋設された突起１５でガイド１２が構成さ
れる。突起１５は第３図に示すように底面の直径は例え
ば６　ｍｍ、上面の直径は例えば４　ｍｍ。

高さ１１闘の円錐台形で４５°の斜面を有するテーバ部
１６及び概略垂直な垂直部１６ａを備えて形成される。

このテーパ部１６及び垂直部１６ａによりウェハ５は支
持ピン６によりホットプレート２上に定位置に導入、導
出されるようになる。

環状体１３はホットプレート２に例えば複数のねじ１７
により固定される。環状体１３はウェハ５の外径に応じ
て内径ａの所望のものを選択し、ねじ１７により簡単に
交換可能であり、従来のようにホットプレート２のウェ
ハ５の外径に対応した位置に穿孔を設けなくてもよい。

上記のような構成のアドヒージョン処理装置は、例えば
フォトレジストを塗布するためのコーティング装置、フ
ォトレジストに所望の回路パターンから成るマスクを介
して露光する露光装置、露光済みのフォトレジストを現
像するための現像装置等にウェハを順次搬送してパター
ン形成を行うレジスト処理システム等に配置され、アド
ヒージョン処理を行う。

即ち、ホットプレート２にウェハ５の外径に応じた内径
を有する環状体１３をネジ１７により固定する。そして
、ホットプレート２を下降させて支持ピン６をホットプ
レート２上面から突出させ、搬送アーム等からなる搬送
機構により支持ピン６上にウェハ５を載置する。その後
、垂直駆動機構３を作動させホットプレート２を上昇さ
せる。ウェハ５はホットプレート２上に密着あるいは僅
かな間隙を保持して載置されると共にフランジ８のＯリ
ング７と蓋体９が押圧されて気密な処理室が形成される
。この時、ウェハ５は環状体１３の突起１５に誘導され
て正規の位置に自動的に搬送される。この後真空ポンプ
によりベローズ１０及び真空排気路１１を介してベロー
ズ１０に接続される処理室が所望の圧力に減圧され、Ｈ
ＭＤＳ蒸気を処理室に供給してホットプレート２により
ウェハ５を加熱してアドヒージョン処理を行なう。

アドヒージョン処理が終了すると、処理室内を通常圧の
状態に戻して垂直駆動機構３を作動させてホットプレー
ト２を下降させる。ウェハ５は支持ピン６上に載置され
、ホットプレート２との間に生じた間隙に搬送アームを
挿入し、次工程へ搬送する。搬送時、処理中にホ・ノド
プレート２と密着あるいは僅かな間隙を有してほぼ接触
状態であったウェハ５の裏面に、ホットプレート２が下
降するに伴ってベローズ１０が収縮するため、ベローズ
１０内の気体が支持ピン６の挿入されている貫通孔４か
ら流入する。またウェハ５がホットプレート２から離れ
る瞬間にウエノ′Ｘ５裏面に気体が流入する。このため
、ウエノ１５がホ・ノドプレート２から離れる瞬間に横
方向に押力を受けやすい。

ウェハ５が押力を受けて位置ずれし、ウニ／Ｘ５の周縁
部が突起１５のテーバ部１６に当接するとウェハ５は中
心方向に向って滑り落ち、垂直部１６ａにより正規位置
に自動的に位置ずれを修正されて位置決めされる。従来
生じていたウエノｓ５の横ずれは突起１５により位置ず
れ修正され、確実に正規の位置で支持される。

従ってウェハ５は常に所定の位置で搬送され、他の構造
物と接触して破損したり、次工程で位置決めか行えなく
なることがない。

また、外径の異なるウェハに対しては環状体１３を交換
するだけで簡単に対応できる。外径の小さいウェハの環
状体１３の取り付はビス穴であっても、ホットプレート
２の外周部に設はウェハが載置される下部には設けない
ため、ホットプレート２上の温度分布を均一にすること
ができる。

上記の説明は本発明の一実施例であって、本発明は上記
実施例に限定されることなく基板を載置して処理を行う
ものであれば何れのものにも採用できる。例えばレジス
トが塗布されたウェハをホットプレートに載置しウェハ
を加熱処理するホットプレートオーブンにも適用できる
。この場合の装置の構成として、前記ベローズの他気密
な処理室を形成するための各構成部分は不要であり、蓋
体としては例えば断熱材、板材等を一重、二重に構成し
たカバーをホットプレート上方に配置する。

尚、前記カバーには適宜、空気の流通口を設けてもよい
。また、ウェハの載置台に冷却手段を設けたウェハを冷
却処理するためのクーリング装置にも適用できる。さら
には、ウェハの載置台に加熱手段及び冷却手段の両者を
備え被処理基板を任意の温度に温度調整して処理する装
置にも適用できる。また、突起の形状も上記のものに限
定されることはない。

また、ガイドとして環状体に突起を設けたが、突起を設
けず環状体のホ・ノドプレートと接触する下面の内径を
ウエノ１との間隙が０１〜０．２ｍｍとなるようにして
突起に設けたテーノ（部と同様のテーバ部を介して上面
の内径をウエノ１の外径より大きくするようにしてもよ
い。

尚、上記実施例では半導体ウエノ１について説明したが
、液晶基板にも適用できる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の基板処理装
置によれば、被処理基板の位置ずれを修正するガイドを
設けたため、精度よく簡単に基板の位置決めを行うこと
ができ、搬送位置ずれを発生することなく、従って搬送
中に基板の破損が生じない歩留りのよい半導体製造を行
うことができる。しかも基板載置台に余分な孔を設けず
に外径の異なる基板の処理に即対応できるため、熱分布
も均一となり品質のよい製品を製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板処理装置をアドヒージョン処理装
置に適用した一実施例の構成図、第２図及び第３図は第
１図に示す一実施例の要部を示す図である。 １・・・・・・アドヒージョン装置（ベーキング装置）
２・・・・・・ホットプレート（基板載置台）５・・・
・・・ウェハ（被処理体） ６・・・・・・支持ピン １２・・・・・・ガイド １３・・・・・・環状体 １５・・・・・・突起（内径部） 代理人　弁理士　　守　谷　−雄 第１図 ＠２図 ｍ！３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理基板が載置される基板載置台と、前記基板載置台
   を貫通して設けられる複数の支持ピンとを備え、前記基
   板載置台と前記支持ピンとを相対的に上下動させること
   により前記被処理基板を支持可能に構成された基板処理
   装置において、前記基板載置台の前記被処理基板載置面
   に前記被処理基板の位置ずれを修正するガイドを設けた
   ことを特徴とする基板処理装置。